Устройство для измерения характеристических напряжений туннельных диодов

 

Со!сз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е (!!744ДЯ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03,05.78 (21) 2609615, 18-25! 51) М.Кл. 6 01 К 31 26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— государственный комитет по делам изобретений н сткрытий (43) Опубликовано 20.05.80. Б!оллетснь ¹ 24 (53) УДК 621.382.2 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (72) Авторы изобретения

В. И. Белов и Е. Н. Калмь!чков (71) Заявигель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИХ НАПРЯ)КЕНИЙ ТУН Н ЕЛЪНЫХ

ДИОДОВ

Изобретение относится к электронной технике и может быть применено для контроля параметров полупроводн!!ковых приборов.

Известны устройства для измерения характеристических напряжений туннельных диодов.

Одно из известных устройств содержит источник напряжения постоянного тока, токозадающий резистор, амперметр и вольтметр. Измерение характеристических напряжений туннельного диода в устройстве осуществляется в моменты скачкообразного изменения напряжения на испытуемом диоде, уловить которые весьма затруднительно при ручном изменении напряжения источника, поэтому это устройство не обеспечивает высокой точности измерений (1).

Второе из известных устройств также содержит источник напряжения постоянного тока, токозадающие резисторы, амперметр и вольтметр, а для определения границ области самовозбуждения туннельного диода введены катушка индуктивности и вольтметр переменного тока. В этом устройстве напряжения максимума и i»t!»:мума вольтамперной характеристики определяются как границы области самовозбу кдения туннельного диода и измеряются вольтметром постоянного тока. Устройство более сложно и не обеспечивает повышения точности по сравнению с первым (2).

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство, которое содержит управляемый источш!к тока, дискриминатор перепадов, запоминающее устройство и индикатор.

При измерении напряжений максимума и минимума напряжение на испытуемом

lo диоде постоянно колеблется около значений, соответствующих измеряемым параметрам (3).;

Недостатком известного устройства является большое тепловыделение на испы15 туемом диоде, особенно для сильноточных образцов, из-за того, что измерительный режим поддерживается на диоде в течение всего времени измерений.

Целью изобретения является снижение

20 мощности, рассеиваемой испытуемым диодом.

Поставленная цель достигается тем, то в устройство дополнительно введены

;; .а!оши!! генератор, делитель частоты, 25 счетчик импульсов, схема управления счетчиком, компаратор кода, форх»!рователь строби.;!Пу1ьсов II эчектронный л!Оч, Вклю -:снцый между анодом испытуемого диода ! 3 It т! о . » ! а !о щ и 3 с т р о и с т В о к!, и р и ч с м 3 адающий генератор сосдинен с делителем

744387 частоты н с lст lиксхl и!

Выход делителя:астоты соединен с упраг.ляемым источником тока и схсмой управления счетчиком. Вь ход схемы управления счетчиком соединен с0 счетчпком !1мпульсов, а выход управляемого пстс !Нкя тоКа — c I!0 0 1 !re!!I IT

На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит зада10и1ий генератор 1, испытуемый туннельный диод 2, делитель частоты 3, счетчик импульсов 4, схему 5 управления счетчиком, дискриминатор перепадов 6, управляемый источник тока 7, компаратор кода 8, формиро1затсль

9 стробпмпульсов, электронный ключ 10, запоминающее устройство 11 и индикатор 12, Устройство работает в двух циклах.

Первый цикл начинается с запуска, после которого импульсы с задающего гснератора 1 поступают на делитель частоты 3 и на счетчик импульсов 4, но импульсы в нем не накапливаются и счетчик 4 остается в нулевом состоянии. Через время, определяемое коэффициентом деления, импульс с выхода делителя частоты 3 подается на схе„»y 5 управления счетчиком, которая персводит счетчик импульсов 4 в режим прямого счета импульсов задающего генератора 1. Одновременно импульс с выхода делителя частоты 3 запускает управляемый источник тока 7. С этого момента ток в цепи испытуемого диода 2 начинает нарастать вплоть до достижения значения тока максимума, после чего происходит ска IKoобразное перемещение рабочей точки диода ня диффузионную ветвь и возникает положительный перепад напряжения на испытуемом диоде 2. Дискрими перепадов 6 подает в это время сигнал на схему 5 управления счетчиком и пульсов, KOторая останавливает счетчик 4, а также псрекл10 IBCT <> прав, 1яемьlй:1стс !н 1к тока 7

В PC:КИМ УМЕНЬШСНИЯ ТОНЯ ДО I!) ЛСВ . О ЗНЯЧСНИЯ. Т !К111

Слс 10п!Нй цикл пячинасTc<; c:!osi!3;, сппсм второго нмпульса на BL..IOäc;Ic.!130ля частоты 3. тим импульсс:.! =-:;!ccêriå-.:.

",, Н13<1г;л1<1с3!ь11: rrc i 0<Н1И1. гс ;, i, 1,стсо -", .„ формирует нарастающип зо в13см<,п. тсх

t ! срез нспыт, ."мь1и лпсд,. и "срез схст с

; п.яг < ш1 я с.-.станк 4 псвсзолптся в ссх:пм реверсивного счета. Накопленное в счстчпкс 4 число < мепьшаетсЯ по мере поступления импульсов с зала!Он!его генеряIора 1. 1(омпаратор кода 8 связан сс счетчиком импульсов 4 и предназначен лля спределе1шя того момснта, когда состояние с1етчпка будет б.!изкпм нулево.;1у, нс сщс

rrc равным ему. 1(огда число на с

Kс.,0.3яя комбинация совпялают, на выходе ком11аряторя 8 появляется сигнал, полавясь:ый на формирователь 9 стробимпульсов.

Импульс с выхода формирователя 9 стробнмпульсов замыкает электронный клю 10, а также останавливает изменение oêà управляемогG псто !ника 7 !let Iipc. ÿ действия стробпмпульса.

Поскольку состояние с1етчнкя 4. в режиме реверсивного счета не доходит ло Н1—

20 левого, а рост тока через испытуемый диод 2 приостанавливается, напряжение на д;: олс достигает значения, близкого к напряжению максимума (пика) на вольтамперной характеристике. По окончании дсй25 ствня стробимпульса опо запоминается в .-,япомпнающем устройстве 11 и пндицпруется как напряжение максимума индикатором 12, а затем рост тока управляемого источника 7 продолжается, ток в цепи ТуггЗ0 нельного диода достигает значения максимума и дискриминатор перепадов 6 переключает управляемый источник 7 в режим уменьшения тока до нуля.

Измерение напряжения минимума (впа35 дины) аналогично описанному с той лиш разницей, что схема 5 управления счетчиком останавливает счетчик 4 в момент отр:!цательного перепада напряжения на туннельном диоде 2, когда ток через него от

40 управляемого источника 7 уменьшается.

При измерении напряжения раствора (напряжение па диффузионной ветви вольтамперной характеристики при значении тока через диод, равного току максимума)

45 вход формирователя 9 стробпмпульсов отключается от компаратора кода 8 и подключается к выходу дискриминатора перепадов 6.

Точность измерения характеристических напряжений туннельного диода в данном устройстве определяется величиной кодовой комбинации, устанавливаемой на компараторе кода 8, и стабильностью характернс".Нк управляемого исто п.нка тока 7. х ст 3ойство обеспечивает импульс:!ый режим измерений, поэтому сущ с-.венпо умсньп1аетcs», о1ц:!ость, р".ссепваема", ня и; п!чтlч 3Н1 <7: поле

Фоч,yëà изобретен",ÿ

Устройство лля нзмерш1пя характеристпчс::.кпх напря:кений туннельных диодов, со;;,:=p кащее управляемый псточ тока, дискпимпняточ пере!гадов, з".помина:- зщсс

744387

6 !!

Составитель Kl. Брывгалов

Тс.;реп Л. К;: i :. . .i.::iкова

Релактоп H. Коляда

Зак;в 1;58 1о37 !!зл.,¹ 525 П"-" "

НПО Полек.> Государственного ко.".птета СССР по —.елкам паобрстскнй и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раув ская наб., л. 4!5

Т:пк Харьк, фпл. и. сл. «Патсчт» устройство и индикатор, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью снижения мощности, рассеиваемой испытуемым диодом, дополнительно введены задающий генератор, делитель частоты, счетчик импульсов, схема управления счетчиком, компаратор кода, формирователь стробимпульсов и электронный ключ, включенный между анодом испытуемого диода и запоминающим устройством, причем задающий генератор соединен с делителем частоты и счетчиком импульсов, а выход счетчика импульсов через компаратор кода соединен с формирователем стробимпульсов, который соединен с электронным ключом и управляемым источником тока, при этом к аноду испытуемого диода подключен дискриминатор перепадов, выход которого соединен со схемой управления счетчиком и с управляемым источником тока, выход делителя частоты соединен с управляемым источником тока и схемой управления счетчиком, выход схемы управления счетчиком соединен со счетчиком импульсов, а выход управляемого источника тока — с анодом испытуемого диода, катод которого заземлен и на выходе запоминающего устройства включен индикатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Аронов В. Л., Федотов Я. А. Испытание и исследование полупроводниковых приборов, М., «Высшая школа», 1975, 15 с. 81 — 82.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 151724, класс G 01 R 31/6, 1962.

3. Измеритель статических параметров туннельных диодов Л2-26, Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 1975, с. 8 (прототип).